非易失性存儲器是內存還是外存嗎?


非易失性存儲器既不屬于傳統意義上純粹的內存,也不完全等同于傳統外存,它跨越了內存和外存的邊界,在不同應用場景下呈現出與兩者類似的特性,以下為你詳細介紹:
傳統內存與外存的概念及特點
內存(主存)
概念:內存是計算機中用于暫時存放CPU運算數據,以及與硬盤等外部存儲器交換的數據的部件。
特點:具有讀寫速度快的特點,能讓CPU快速獲取和處理數據,但它具有易失性,即斷電后數據會丟失。常見的內存類型有DRAM(動態隨機存取存儲器)和SRAM(靜態隨機存取存儲器)。
外存
概念:外存是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電后仍然能保存數據。
特點:存儲容量大,但讀寫速度相對內存較慢,數據可以長期保存。常見的外存有硬盤(HDD、SSD)、光盤、U盤等。
非易失性存儲器兼具內存與外存部分特性
類似內存特性
快速讀寫:部分非易失性存儲器,如MRAM(磁阻隨機存取存儲器)、FRAM(鐵電隨機存取存儲器)等,具有接近內存的讀寫速度。例如MRAM的讀寫延遲可以低至納秒級別,與SRAM相當,這使得它們可以在一些對速度要求較高的應用場景中替代部分內存功能,作為高速緩存使用,提高系統的整體性能。
直接尋址:和內存一樣,非易失性存儲器中的一些類型支持直接尋址,CPU可以直接訪問其中的數據,無需像訪問傳統外存那樣經過復雜的尋址和傳輸過程。
類似外存特性
數據持久性:非易失性存儲器最顯著的特點就是斷電后數據不會丟失,這與傳統外存的數據存儲特性一致。例如Flash存儲器廣泛應用于U盤、SSD等外存設備中,用于長期存儲數據。
大容量存儲潛力:隨著技術的不斷發展,一些非易失性存儲器也在向大容量方向發展。例如3D NAND Flash技術通過垂直堆疊存儲單元的方式,大大提高了存儲密度,使得SSD等基于Flash的外存設備容量不斷提升,滿足了用戶對大容量數據存儲的需求。
非易失性存儲器在不同場景下的歸類
作為高速緩存(類似內存):在一些高性能計算、實時系統等場景中,MRAM、FRAM等非易失性存儲器可以作為高速緩存使用,替代部分SRAM,既保證了數據的快速訪問,又能在斷電后保留重要數據。例如在航空航天領域,飛行控制系統需要快速響應和可靠的數據存儲,非易失性存儲器可以作為緩存來存儲關鍵的控制參數和狀態信息。
作為外存設備(類似外存):Flash存儲器是最常見的作為外存使用的非易失性存儲器。SSD采用Flash芯片作為存儲介質,具有讀寫速度快、抗震性好、功耗低等優點,逐漸取代了傳統的機械硬盤(HDD)成為主流的外存設備。此外,一些新型的非易失性存儲器,如ReRAM(阻變隨機存取存儲器)、PCRAM(相變隨機存取存儲器)等也在研發用于下一代外存技術。
責任編輯:Pan
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